Interregional Transport of Smoke Aerosol and Its Impact on Air Quality of Lake Baikal Atmosphere

Abstract

В данной работе приведены результаты непрерывных измерений аэрозольной оптической толщи (АОТ) в летний период с 2019 по 2023 гг. в атмосфере юго-восточного побережья оз. Байкал (ст. «Боярский») с помощью наземных и спутниковых наблюдений и их анализ. Максимальная замутненность атмосферы наблюдалась с 2019 по 2021 гг., АОТ на длине волны 0,5 мкм варьировал от 0,23 до 0,27 в период крупномасштабных лесных пожаров в бореальных лесах Сибири и Якутии. Несмотря на то, что в 2022-2023 гг. количество и площадь лесных пожаров уменьшились, в отдельные дни отмечено увеличение АОТ из-за переноса дымового аэрозоля, что подтверждается данными MODIS (MAIAC) и траекторным анализом движения воздушных масс HYSPLIT. По результатам отбора проб проведен химический анализ состава аэрозолей, доминирующими ионами аэрозолей являются Cl-, K+, SO4^2-, Ca^2+, Na+. Данные ионы имеют хорошую взаимосвязь с K+ (r=0.8), который является ключевым показателем выбросов сжигания биомассы. This work presents the results of continuous measurements of aerosol optical depth (AOD) during the summer period from 2019 to 2023 in the atmosphere of the southeastern coast of Lake Baikal (station "Boyarsky") using ground-based and satellite observations and their analysis. The maximum atmospheric turbidity was observed from 2019 to 2021, with AOD at a wavelength of 0.5 µm varying from 0.23 to 0.27 during large-scale wildfires in the boreal forests of Siberia and Yakutia. Although the number and area of wildfires decreased in 2022-2023, an increase in AOD was noted on certain days due to the transport of smoke aerosol, as confirmed by MODIS (MAIAC) data and HYSPLIT trajectory analysis of air mass movement. Chemical analysis of aerosol composition was conducted based on the collected samples, with dominant aerosol ions being Cl-, K+, SO4^2-, Ca^2+, Na+. The data ions show a good correlation with K+ (r=0.8), which is a key indicator of biomass burning emissions.